Descrizione del modulo "GdR: Sviluppo ed integrazione di tecniche lidar, radiometriche ed a microonde per la caratterizzazione 4D dell'atmosfera (TA.P06.022.001)"

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  • Descrizione del modulo "GdR: Sviluppo ed integrazione di tecniche lidar, radiometriche ed a microonde per la caratterizzazione 4D dell'atmosfera (TA.P06.022.001)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Risultati importanti per la caratterizzazione 4-D degli aerosol troposferici a scala continentale che interessano la comunità climatologica (impatto sul bilancio radiativo), la comunità meteorologica (interazioni aerosol-nubi e impatto sulle precipitazioni) e la comunità ambientale (qualità dell'aria). (literal)
Tematiche di ricerca
  • Caratterizzazione di proprietà ottiche e microfisiche di aerosol e nubi Osservazioni sistematiche di parametri di interesse climatologico, meteorologico ed ambientale. Valutazione/validazione ed assessment di modelli di trasporto Integrazione di tecniche ottiche attive e passive (EARLINET/AERONET) per la caratterizzazione di aerosol a scala europea e (GALION/AERONET) globale. Validazione di NWPM basata su lunghe serie temporali di dati Sviluppo di metodologie di integrazione di differenti tecniche di osservazione (GRUAN, ACTRIS, ITARS) Sviluppo ed integrazione di tecniche ottiche e gravimetriche ground-based per lo studio delle proprietà ottiche e microfisiche degli aerosol atmosferici Sviluppo di nuovi sistemi lidar Calibrazione e validazione di dati satellitari Integrazione dati ground-based e satellitari per la caratterizzazione 4D dell'atmosfera Studi di rappresentatività delle osservazioni (satellite vs ground-based, co-locazione spazio-temporale, identificazione di gap osservativi etc.) Partecipazione a campagne di misura nazionali ed internazionali Contributo a prossime missioni satellitari con a bordo sistemi lidar (es. EarthCARE) (literal)
Competenze
  • I partecipanti hanno una pluriennale esperienza nello sviluppo di strumentazione lidar e nello sviluppo di algoritmi di inversione di dati lidar per il profiling di aerosol e vapor d'acqua, per la caratterizzazione degli aerosol in termini di proprietà ottiche e microfisiche, nella validazione di dati satellitari, nella partecipazione a reti osservative nonché nella coordinazione di reti osservative (EARLINET), nell'utilizzo di tecniche combinate (radiometria a larga banda e ad alta risoluzione spettrale, cloud-radar, fotometri solari, stazioni di misura di radiazione al suolo), nella validazione di dati satellitari e nella partecipazione e organizzazione di campagne di misura nazionali e internazionali. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Progettazione e realizzazione di nuove metodologie di indagine e di nuovi sensori per migliorare le capacità osservative dell'atmosfera. (literal)
Obiettivi
  • Caratterizzazione 4-D degli aerosol troposferici a scala continentale a partire dai dati lidar della rete EARLINET, inquadrando le attività anche nell'ambito delle principali reti osservative dal suolo, a supporto di varie missioni satellitari e in cooperazione con la comunità modellistica. Integrazione di tecniche ottiche attive e passive (EARLINET/AERONET) per la caratterizzazione degli aerosol. Integrazione di tecniche lidar dal suolo (EARLINET) con dati satellitari per la caratterizzazione degli aerosol di origine desertica. Validazione e miglioramento del retrieval delle proprietà ottiche degli aerosol e delle nubi a partire dai dati lidar di CALIPSO (lanciato nel 2006) e delle future missioni satellitari (EarthCARE e ADMAeolus). Combinazione di tecniche lidar, interferometriche e radiometriche per l'ottimizzazione del profiling dell'atmosfera e della caratterizzazione di aerosol di origine antropica (emissioni) e naturale (polveri sahariane). Caratterizzazione degli aerosol mediante sinergia tra lidar Raman e radar Doppler e studio dell'interazione aerosol/nubi nella twilight zone (ITARS). (literal)
Stato dell'arte
  • Il recente sviluppo tecnologico ha consentito un notevole miglioramento delle tecniche di Osservazione della Terra. In particolare le tecniche di telerilevamento attive come quelle lidar sono state impiegate anche su piattaforme satellitari per il profiling dell'atmosfera (CALIPSO, lanciato nel 2006) e saranno impiegate anche su future missioni satellitari (EarthCARE e ADMAeolus). Inoltre, si stanno sviluppando e allargando reti osservative dal suolo (EARLINET, CloudNet, AERONET, NDACC, GRUAN, GALION, BSRN) basate sia su sistemi lidar che su altre tecniche attive (cloud-radar, radiometri a microonde) e passive (fotometri solari, impattori) la cui integrazione costituisce uno strumento molto potente sia per la validazione di dati satellitari che per il miglioramento degli algoritmi di retrieval. Parallelamente sta crescendo l'interesse della comunità modellistica (ECMWF, AEROCOM etc.) verso questa tipologia di dati. L'interesse della comunità scientifica è quello di giungere ad una caratterizzazione 4-D, nello spazio e nel tempo, di parametri atmosferici per poter migliorare gli studi del clima, dell'ambiente e della meteorologia. (literal)
Tecniche di indagine
  • Utilizzo combinato di lidar e cloud radar e radiometro a microonde per il profiling dell'atmosfera in termini di caratterizzazione degli aerosol e delle nubi. Utilizzo combinato di lidar e fotometro solare per estendere l'utilizzo di misure Raman in diverse condizioni di luce e delle misure a bassa quota e per la caratterizzazione delle proprietà microfisiche degli aerosol. Utilizzo combinato di tecniche lidar, interferometriche e radiometriche per l'ottimizzazione del profiling dell'atmosfera. Utilizzo combinato di tecniche lidar, di radiosondaggio e radiometriche per calibrazione del lidar per il profiling del vapor d'acqua. (literal)
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